自动送料装车控制设计文档格式.docx
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3.设计要求:
1)画出端子分配图和顺序功能图
2)设计并调试PLC控制梯形图
3)设计说明书
4.进度安排:
1)理解题目要求,查阅资料,确定设计方案1天
2)PLC顺序功能图与梯形图设计2天
3)说明书撰写1天
4)答辩1天
指导教师:
王伟
2011年12月19-23日
目录
第一部分前言……………………………………………………3
第二部分课程设计题目……………………………………………………4
第三部分总体设计…………………………………………………6
第四部分I/O点及地址分配表……………………………………………6
第五部分PLI程序设计……………………………………………8
第六部分PLC功能表图………………………………………………9
第七部分PLC梯形图…………………………………………………10
第八部分PLC语句表……………………………………………14
第九部分总结………………………………………………16
第十部分参考文献…………………………………………………….18
第一部分前言
可编程控制器,简称PLC(ProgrammableLogicController),,是一种电气自动化控制装置,国际电工委员会(IEC)将PLC定义为:
是在工业环境中使用的数字操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它使用可编程存储器内部储存用户设计的指令,这些指令用来实现特殊的功能,诸如逻辑运算、顺序操作、定时、计数以及算术运算和通过数字或模拟输入/输出来控制各种类型的机械或过程。
可编程序控制器及其有关的设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。
世界上第一台可编程序控制器产生于1969年,是由当时美国数字设备公司(DEC)为美国通用汽车公司(GM)研制开发并成功应用于汽车生产线上,被人们称为可编程序逻辑控制器(ProgrammableLogicController),简称PLC。
在70年代,随着电子及计算机技术的发展,出现了微处理器和微计算机,并被应用于PLC中,使其具备了逻辑控制、运算、数据分析、处理以及传输等功能。
电气制造商协会NEMA(NationalElectricalManufacturersAssociation)于1980年正式命名其为可编程序控制器(ProgrammableController),简称PC。
为与个人计算机(PersonalComputer)相区别,同时也使用其早期名称PLC。
国际电工技术委员会IEC(InternationalElectrotechnicalCommission)分别于1982年11月和1985年1月颁布了PLC的第一稿和第二稿标准。
以后PLC开始向小型化、高速度、高性能、高可靠性方面发展,并形成多种系列产品,编程语言也不断丰富,使其在80年代工业控制领域中占据着主导地位。
可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术与自动控制技术为一体的工业控制产品,是在硬接线逻辑控制技术和计算机技术的基础上发展起来的。
通常把PLC认为是由等效的继电器、定时器、计数器等元件组成的装置。
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,PLC由中央处理单元(CPU)、存储器单元、电源单元、输入输出单元、接口单元和外部设备组成,具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。
系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等,主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言,诊断机器故障。
用户程序是用户根据现场控制要求,用PLC的程序语言编制的应用程序(也就是逻辑控制)用来实现各种控制。
由于它可通过软件来改变控制过程,而且具有体积小,组装灵活,编程简单,抗干扰能力强及可靠性高等特点,非常适合于在恶劣的工业环境下使用。
故自60年代末第一台PLC问世以来,已很快被应用到机械制造、冶金、矿业、轻工等各个领域,大大推进了机电一体化进程。
进入80年代,随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展,使得可编程控制器有了突飞猛进的发展,功能日益增强,已远远超出逻辑控制、顺序控制的范围,具备模数转换、数模转换、高速计数、速度控制、位置控制、轴定位控制、温度控制、PID控制、远程通讯、高级语言编辑以及各种物理量转换等功能。
特别是远程通讯功能的实现,易于实现时柔性加工和制造系统(FMS),使得PLC如虎添翼,被人们称为现代工业控制三大支柱之一。
第二部分课程设计题目:
控制过程如下:
控制要求:
按下系统启动按钮,绿灯L2亮,表示允许汽车开进装料,料斗K2,电机M1,M2,M3皆为OFF。
当汽车到来时(用S2接通表示),红灯L1亮,绿灯L2灭,M3运行,电机M2在M3通2s后运行,M1在M2通2s后运行,K2在M1通2s后打开出料。
当汽车料满后(用S2断表示),料斗K2关闭,电机M1延时2s后关断,M2在M1停2s后停止,M3在M2停2s后停止,同时绿灯L2亮,红灯L1灭,表示汽车可以开走,下一辆汽车可以进入装料。
当料不满时,高度传感器动作(用S1通表示),料斗开关K2关闭(OFF)灯灭,不出料,进料开关K1打开(K1为ON)进料,否则不进料,任何时刻按下停止按钮,在本次装车完毕后系统关闭。
自动送料装车图
第三部分总体设计:
PLC机型选择:
PLC主机:
选择欧姆龙系列PLC作为自动送料装车控制系统的控制主机。
选择CPM1A,
1)24输入/16输出共40个数字量I/O点。
2)内部存储器位:
256位。
3)定时器:
256定时器。
第四部分I/O点及地址分配表
1.I/O点及地址分配表:
输入
输出
功能
触点
启动SB1
00001
红灯L1
01001
光电开关S1
00003
电机M1
01003
光电开关S2
00004
电机M2
01004
进料斗开关SB3
00005
电机M3
01005
料斗开关SB4
00006
料斗电机M4
01006
停止SB2
00002
绿灯L2
01002
2.接线图:
第五部分PLC程序设计:
设计思想:
当我们组知道了所设计的题目时,我们首先对题意进行了分析,根据题意画出了自动送料机装车控制工作过程的示意图,以便于我们设计程序。
然后我们进行PLC应用系统功能进行了分析,通过分析系统功能,初步确定了PLC控制系统的结构形式,PLC的选型,输入输出点数以及系统的大致规模、布局。
按照这个思想路线,具体设计步骤如下:
1.熟悉被控对象,制定控制方案,分析被控对象的工艺过程及工作特点。
2.选择PLC的机型,选择时主要包括PLC机型、容量、I/O模块、电源的选择。
3.根据所选的PLC的型号列出输入/输出设备与PLC输入输出端子的对照表,绘制PLC外部I/O接线图。
4.根据生产工艺要求,设计出顺序功能图。
5.根据PLC顺序功能图,画出梯形图。
6.将程序进行联机调试,直至程序无误。
7.设计说明书。
第六部分PLC顺序功能图:
第七部分PLC梯形图
第八部分语句表
语句表:
LD20010OR20005
AND20011AND20006
AND00002OUT20005
OR00000LD20005
ANDNOT20002ANDTIM0003
OUT20001OR20006
LD20001ANDNOT20007
AND00001OUT20006
OR20002LD20006
ANDNOT20003ANDNOT00004
OUT20002OR20007
LD20002ANDNOT20008
AND00004OUT20007
OR20003LD20006
ANDNOT20004AND20003
OUT20003OR20011
LD20003ANDNOT20001
ANDTIM001OUT20011
OUT20004LD20007
LD20004ANDNOTTIM004
ANDTIM002OR20008
ANDNOT20009TIM001
OUT20008#0020
LD20008LD20004
ANDNOTTIM005OUT01002
OR20009TIM002
ANDNOT20010#0020
OUT20009LD20005
LD20009OUT01003
ANDNOTTIM006TIM003
OR20010#0020
ANDNOT20001LD20006
LD20009OUT01006
OUT20010LD20007
LD20002OUTNOT01006
OUT01002TIM004
OUTNOT01003#0020
OUTNOT01004LD20008
OUTNOT01005OUTNOT01003
LD20003TIM005
OUT01001#0020
OUT01005LD20009
OUT01004
TIM006
#0020
LD20010
OUTNOT01005
OUTNOT01002
LD20011
OUTNOT01004
OUT01005
OUTNOT01001
第九部分PLC课程设计总结
总结
为期两周的实训就这样结束了,这两周让我收获了不少。
我学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
而且通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正的学到知识。
通过这次设计实践,我学会了PLC的基本编程方法,对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。
在对理论的运用中,提高了我们的工程素质,在没有做实践设计以前,我们对知道的撑握都是思想上的,对一些细节不加重视,当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候,问题出现了,不是不能运行,就是运行的结果和要求的结果不相符合。
能过解决一个个在调试中出现的问题,我们对PLC的理解得到加强,看到了实践与理论的差距。
通过合作,我们的合作意识得到加强。
合作能力得到提高。
上大学后,很多同学都没有过深入的交流,在设计的过程中,我们用了分工与合作的方式,每个人互责一定的部分,同时在一定的阶段共同讨论,以解决分工中个人不能解决的问题,在交流中大家积极发言,和提出意见,同时我们还向别的同学请教。
在此过程中,每个人都想自己的方案得到实现,积极向同学说明自己的想法。
能比较选出最好的方案。
在这过程也提高了我们的表过能力。
此次课设,让我了解了plc梯形图、指令表、顺序功能图有了更好的了解,也让我了解了关于PLC设计原理。
有很多设计理念来源于实际,从中找出最适合的设计方法。
虽然本次课程设计是要求自己独立完成,但是,彼此还是脱离不了集体的力量,遇到问题和同学互相讨论交流。
多和同学讨论。
我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题,这样,我们可以尽可能的统一思想,这样就不会使自己在做的过程中没有方向,并且这样也是为了方便最后设计和在一起。
讨论不仅是一些思想的问题,还可以深入的讨论一些技术上的问题,这样可以使自己的处理问题要快一些,少走弯路。
多改变自己设计的方法,在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法,这样可以方便自己解决问题
经过这次设计我学到很多很多的的东西,既让我们懂得了怎样把理论应用于实际,又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。
使我进一步提高了自己的实际动手能力和独立思考的能力。
为我以后的学习和工作打下了坚实的基础,使我受益匪浅!
参考文献
[1]陈白宁,段智敏,刘文波.机床电气与PLC实训基础.沈阳:
东北大学出版社,2008.
[2]夏田,陈婵娟,祁广利.PLC电气控制技术.北京:
化学工业出版社,2009.
[3]张凤珊,祖龙起.电气控制及可编程程序控制器.北京:
中国轻工业出版社,2003.
[4]周万珍,高鸿斌.PLC分析与设计应用.北京:
电子工业出版社,2004.